집적회로의 개요

집적회로(Integrated Circuit: IC)는 트랜지스터, 저항, 콘덴서류를 고밀도로 집적하여 패키지화한 것이다.
트랜지스터나, 저항기, 개별 부품을 단지 아주 소형화했다고 하는 것이 아니라, 반도체, 저항체를 사용하지만 그 구조는 부품 그 자체의 것과는 같지 않으며, 실리콘의 기판에 인쇄 기술을 구사하여 트랜지스터 기능이나 저항, 콘덴서 기능을 형성한 아주 고밀도화시킨 것이다.
IC는 특수 용도를 포함하여 방대한 종류가 있다.





사진에서 좌측 위에 있는 것은 SN7400이라는 IC로, 2입력의 NAND 회로가 4개 내장되어 있다. 핀(pin) 수는 14핀으로 한쪽에 7핀씩 나열되어 있다. 이와 같은 형상의 IC를 DIP(Dual In Line Package)이라 부른다(DIL이라고 하는 경우도 있는 것 같다).
이에 대해 핀이 일렬로만 되어 있는 것을 SIP(Single In Line Package)라 부른다.
핀 수는 IC의 기능 등에 따라 다르며, 형상도 다양하다.

사진에서 좌측 아래에 있는 것은 14핀 DIP용의 IC 소켓이다.
교환할 필요가 없는 경우에는 IC를 직접 기판에 납땜해도 되지만, IC가 파괴되었을 때의 교환을 생각하면 IC 소켓을 사용하는 편이 문제가 발생했을 때, 쉽게 대처할 수 있어 편리하다. 시험 제작을 하는 경우, 만들고 부수는 일이 많기 때문에 IC 소켓을 사용하는 편이 좋을 것이다.
사진에서 우측 위에 있는 것은 소전력의 저주파 전력증폭용의 LM386N이다. 핀 수는 8핀이고, 최대출력은 660mW이다.
트랜지스터와 저항, 콘덴서를 사용하여 동등한 것을 만들려고 하는 경우에는 이렇게 작게 구성할 수 없으므로 IC의 간결하고 편리함을 알 수 있을 것이다.

사진에서 우측 아래에 있는 것은 TA7368P인데, 이것도 저주파 전력증폭용의 IC이며, 최대 1.1W의 출력을 낼 수 있다. 형상은 SIP 타입으로 9핀이다.

대표적인 IC의 사례

다음에 널리 사용되고 있는 대표적인 IC의 일례를 소개한다.
표 중에서, SN74 시리즈의 IC에는 74 다음에 LS라든가 HC라는 문자가 들어있는 것이 있다.
LS(Lowpower Shotkey)는 저소비전력을 나타내고 있다. 그리고, HC는 COMS로 만들어지고 있는 것으로, 더욱 저소비전력이다.
참고로, SN7400과 비교해 보면 각각의 소비전력은 아래와 같다.
(어느 것이나 소비전류가 많은 LOW 출력시이다)


SN7400            22mA
SN74LS00        4.4mA
SN74HC00       0.02mA

모든 종류의 IC에 LS라든가, HC라는 문자가 붙는 것은 아니다. SN7445 등은 노멀(bipolar 타입) 밖에 없다.




명 칭	기능 설명	전압(Vcc)	핀 배치(Top View)	비    고
SN74HC00	Quad 2 Input NAND	+5V		2입력의 NAND 회로가 4개 들어있다.
SN74HC04	Hex Inverters	+5V		인버터 회로가 6개 들어있다.
SN74LS42	BCD to DECIMAL Decoder	+5V		입력에 가한 2진 코드에 의해 선택된 출력이 L로 된다.
SN7445	O.C.BDC to DECIMAL Decoder/Driver	+5V		7442의 open collector buffer 타입 출력단자의 최대 유입전류는 80mA
SN74LS47	BCD to Segment Decoder/Driver	+5V		정면도 7세그먼트 LED의 드라이버 open collector 타입 출력내압:15V 6과 9의 표시 관련:74247
SN74HC73	Dual JK-FFs With Clear	+5V		JK 플립플롭을 2개 내장
SN74HC73	Dual JK-FFs With Clear	+5V		JK 플립플롭을 2개 내장
SN74LS90	Decade Counter	+5V		비동기 2진+5진 카운터 비동기 프리셋 9 비동기 클리어 관련 74290 74390
SN74HC93	4-Bit Binary Counter	+5V		비동기 2진+8진 카운터
SN74HC123	Dual Retriggaerable Single Shot	+5V		입력의 상승시점에서 Cext, Rext에 접속하는 C, R의 값에 따라 출력이 지속하는 single shot register
SN74LS247	BCD to Segment Decoder/Driver	+5V		정면도 7447과 6과 9의 표시가 다른
SN74LS290	Decade Counter	+5V		SN7490의 핀 레이아웃을 바꾼 타입 관련 7490 74390
SN74HC390	Dual Decade Counters	+5V		SN7490을 2회로 내장한 타입 단, 프리셋 9는 생략되어 있다. 관련 7490 74290
4040B	12Bit Binary Counter(CMOS)	+5V		12 stage의 binary counter clear 기능을 가진다. 클록의 하강에지에서 카운트
4541B	Progarammable Oscillator/Timer (CMOS)	+5V		16 stage의 programmable binary counter RC 발진회로, 파워, 리셋, 출력 컨트롤 회로로 구성. 컨트롤 단자에 의해, 8, 10, 13, 16비트의 탭 출력이 가능
NE555	타이머	+4.5∼+16V		최대 동작주파수:500kHz 온도드리프트:0.005%/℃ 출력전류용량:200mA 지연시간 설정:수μs~수시간
LM386N-1	저주파 전력증폭기	+4∼12V		최대 출력:660mW 부하:8~32Ω 제지시 회로전류:4mA
LM386N-4	저주파 전력증폭기	+5∼18V		최대출력:1.25W 부하:8∼32Ω 제지시 회로전류:4mA
TA7368P	저주파 전력증폭기	+2∼+10V		최대출력:1.1W 부하:4∼16Ω
7975	MULTI-MELODY (CMOS)	+1.5∼+3V		8곡을 내장한 멜로디 IC. 2가지 음원을 가지며 envelope 설정 가능

 

3단자 전압 레귤레이터

3단자 전압 레귤레이터를 사용함으로써 간단하게 IC 등에 사용하는 안정한 전압을 얻을 수 있다.
자동차에서 사용하는 경우, 전원으로는 +12∼+14V의 전압이므로, 직접 IC 등의 전원으로는 사용할 수 없다.
이와 같은 경우에는 3단자 레귤레이터로 필요로 하는 전압으로 변환하여 사용할 필요가 있다.
3단자 레귤레이터는 출력보다 높은 입력전압을 제어하여 입력보다 낮은 안정한 전압을 출력하기 위한 것이다.
입력전압보다 높은 출력전압은 얻어지지 않는다.
형상은 트랜지스터와 같은 모양을 하고 있다.

 


사진이 선명하지 못해 파악하기 어렵겠지만, 사진의 좌측에 있는 IC는 78L05라는 것이다.
크기는 트랜지스터의 2SC1815 등과 거의 같다.
출력은 +5V의 전압에서 전류는 100mA를 얻을 수 있다.
입력전압의 최대값은 +35V이다(메이커에 따라 다소 다를지도 모르지만).
사진의 우측에 있는 IC는 7805라는 것으로, 출력은 +5V의 전압에서 전류는 500mA∼1A를 얻을 수 있다(방열기의 부착 방법에 따라 달라진다).
입력전압의 최대값은 +35V 정도이다.

출력전압의 종류는 5V, 6V, 7V, 8V, 9V, 10V, 12V, 15V, 18V, 20V, 24V 등이 있다.

 


 

3단자 레귤레이터의 리드

메이커에 따라 리드선의 배치가 다르므로 모를 때는 매뉴얼을 살펴 볼 필요가 있다.



78L05의 경우

품명이 인쇄되어 있는 평평한 면을 바로 보았을 때,
오른쪽 리드가 입력
중앙의 리드가 어스(접지)
왼족의 리드가 출력

 

7805의 경우

품명이 인쇄되어 있는 면을 바라 보았을 때,
오른쪽 리드가 출력
중앙의 리드가 어스(접지)
왼쪽의 리드가 입력

이며, 78L05과는 반대이므로 주의할 필요가 있다.